高温微波冶金反应器的研究现状及发展趋势

在简述微波加热基本原理的基础上,评述高温微波冶金反应器近年来的国内外研究现状,分析目前高温微波冶金反应器存在的主要问题,指出由于高温条件下微波系统的连续稳定性、适用于微波场的大尺寸高温反应内腔及高效的反应工程设计等难题,除小规模微波设备外,能够满足高温、高效、大功率的微波冶金反应器仍是空白,解决高温微波冶金反应器工业化应用在微波高温陶瓷材料、大功率微波发生器和物料温度测试等方面存在的主要问题,提高微波能的转换效率,研制、设计连续、稳定的大功率高温微波冶金反应器是微波工业化实践的关键。

冶金反应器内三维流动模拟计算软件及应用

介绍了一个自行开发，用于冶金反应器过程模拟的三维计算软件ＴＰＳ－３Ｄ的基本设计原理、构成和求解技术及在吹氩精炼钢包中的应用情况．

微波加热喷动流化床冶金反应器设计与分析

利用微波快速加热粉状冶金物料的特性,结合气-固相喷动流化床传热传质的优良特性,设计了一种新型的冶金反应器——微波加热喷动流化床,分析了微波加热喷动流化床的结构特点和操作参数。结果表明,微波加热搅拌喷动流化床是一种较常规喷动流化床更为有效的强化固相脱碳的反应器;采用微波加热搅拌喷动流化床,把微波加热场、微波电磁场与气-固相搅拌喷动流化场有机地结合起来,可以改善传统流态化固相脱碳的动力学条件。该方案是一种具有应用价值的新技术和新工艺。

气体喷吹搅拌式冶金反应器内渣铁两相混合和流动现象的研究

应用喷吹气体进行搅拌的间歇操作反应器在冶金中有广泛应用。本文应用激光测速和高速摄影等方法对反应器中熔渣卷入金属液和渣铁边界附近的流动现象进行了模拟研究。实验结果表明:熔渣的卷入和喷吹气体流量、喷吹方式及渣量有关。熔渣的存在对金属液的循环流动起阻滞作用,减弱了混合效果。

新型高温冶金反应器的混匀效果研究

采用1∶7的水力学模型对某厂气液高温反应器的液体混匀效果进行研究。实验设计了一种新的方案,其中,反应器的转动对大型反应器内的液相流体混匀有较大帮助。实验研究了气体搅拌、反应器转动角度和转动速度等参数对液体混匀效果的影响。结果表明,反应器转动角度和转动速度对液体混匀时间影响较大,而气体搅拌对熔池混匀时间影响较小。

重力势能驱动旋流冶金反应器流动特性数值模拟

重力势能驱动的冶金反应器是一种仅利用钢液本身的重力势能作为动力驱动产生旋流,借用旋流的力量对钢液进行搅拌,无需外加动力和物质的炉外精炼设备.应用CFD软件Fluent对重力势能驱动的旋流冶金反应器进行三维数值模拟,并对几何模型的建立、网格生成技术、湍流模型、离散方法、欠松弛因子及边界条件等问题进行了探讨.模拟结果表明,该冶金反应器可以产生可观的旋流,在漏斗型反应器的壁面加不同形式的叶片会产生不同强度的旋流,在已知的3种叶片形式中,前弯型叶片产生的旋流效果最佳.数值模拟所获得的轴截面上的速度分布规律与水模型实验研究结果基本吻合,验证了数值模拟的可行性,同时也为进一步研究重力势能驱动旋流冶金反应器的结构优化和冶金性能预测提供参考.

利用高炉出铁重力势能的旋流反应器冶金特性

从高炉出铁口中射出的铁水具有一定的初动能,且出铁沟有一定的坡度.本项目提出了一种利用高炉出铁沟重力势能脱硫的新型冶金反应器.基于湍流模型与多相流模型的耦合,应用液面追踪技术,实现了对冶金重力势能反应器内流体流动及液面波动行为的模拟计算,并用水模拟结果进行了对比验证.从分析的结果来看,铁水在反应器内能够形成良好的旋流效果.实验所得的RTD曲线与计算所得的结果吻合较好.碗型反应器的旋流效果最好,能够产生高强度稳定的旋流.

冶金反应器内过程模拟仿真计算程序设计

介绍了冶金反应器过程模拟仿真计算软件程序的基本设计原理、构成和求解技术及应用实例。

冶金多相反应器内分散相在湍流连续相中的运动特性研究

文章以冶金多相反应器内的分散相为研究对象,分析了分散相产生的条件及其在湍流连续相中的运动特性。研究结果表明:经适当假设后,分散相在连续相中的运动可由一阶线性方程描述;湍流反应器内分散相的数量、尺度影响其在连续相中的分布,其数量越多,尺度越大,则分布越不均匀;当分散相与连续相扩散系数相同时,它们之间的运动没有滞后,利于渣-金间的混合。应用现有湍流研究成果可以为优化此类反应器的工艺参数提供有益的参考。

昆明理工大学自主否开发微波冶金技术

昆明理工大学自主研发出了系列新型微波冶金反应器，并建立了世界首条采用微波冶金技术的大型化、连续化、自动化生产线。

重力势能驱动旋流反应器及冶金特性实验研究

针对传统钢铁炉外精炼设备及其搅拌工艺能耗大、资源利用率低、环境负荷重等问题,提出利用重力势能驱动的旋流反应器用于金属的炉外精炼工艺,以达到降低环境负荷的目的.该反应器通过革新传统冶金反应器的构造,引入离心泵的设计原理,通过在漏斗形壁面上设置优良叶型的导流叶片,使沿导流叶片下流的钢液产生旋流,达到利用钢液本身的重力势能作为金属精炼搅拌动力的目的.利用水模型实验验证了这种新型冶金反应器的冶金特性,即对旋流生成与混合能力进行实验研究.结果表明,该反应器在工作中无需外加动力,产生的旋流能够提供金属冶炼所需的搅拌动力,较好的完成金属液的混合及冶炼过程;在已知的3种叶片形式中,前弯型叶片产生的旋流效果最佳.

底吹氩气和旋转磁场复合作用对两相流动行为影响

提出利用旋转磁场作用于底吹氩气钢包冶金反应器的方法,建立了底吹氩气和旋转磁场作用下钢包冶金反应器内两相流动行为的数学模型,分析了改变吹气位置和磁场强度等参数对气泡运动行为的影响.结果表明:无旋流时,不断上升的气泡形成"倒锥形"的气柱.在旋转磁场和底吹气共同作用时,上升的气泡形成了"螺旋状气柱",这和试验结果相吻合.当吹气位置离中心的距离和磁场强度增大时,气泡在反应器内运动的路程分别呈线性和指数形式增加.

八流一体式中间包的钢液流动特性分析

中间包作为一个具有调节和控制钢液温度和成分,促进钢中夹杂物去除的冶金反应器,是保证钢液质量和可浇性的关键环节。中间包的内腔设计是控制中间包钢液流动的关键技术,水模拟实验则是进行中间包内腔设计的重要手段。